Bilim İnsanları İlk Kez Elektron Yakalayan Süpernova Keşfetti!
Uzun zamandır tahmin edilen bir kozmik patlama türü sonunda sahneye çıktı.
Araştırmacılar, elektron yakalayan bir süpernova yani atom çekirdeği bir yıldızın çekirdeğindeki elektronları emdiğinde ateşlenen bir yıldız patlaması için ikna edici kanıtlar buldular. Bu fenomen ilk olarak 1980’de tahmin edildi, ancak bilim insanları bir kez gördüklerinden asla emin olmadılar. Bilim insanlarının Nature Astronomy’de 28 Haziran’da yayınladıkları rapora göre, 2018’de gökyüzünde ortaya çıkan ve Süpernova 2018zd adı verilen bir parlama, patlamaların beklenen birkaç özelliğiyle eşleşiyor.
Araştırmaya dahil olmayan Budapeşte’deki Konkoly Gözlemevi’nden astrofizikçi Carolyn Doherty, “Bunlar çok uzun zamandır teori haline getirildi ve şimdi bir tane görmüş olmamız gerçekten güzel” diyor.
Elektron yakalama süpernovaları, patlayan uçurumun tam üzerinde oturan yıldızlardan kaynaklanır. Güneş kütlesinin yaklaşık 10 katından daha fazla olan yıldızlar, çekirdek içindeki nükleer füzyon reaksiyonları durduktan sonra süpernovaya dönüşür ve yıldız artık kendisini yerçekimine karşı destekleyemez. Çekirdek içe doğru çöker ve ardından geri teperek yıldızın dış katmanlarının dışa doğru patlamasına neden olur. Yaklaşık sekiz güneş kütlesinden daha az olan daha küçük yıldızlar, Beyaz Cüce denilen yoğun bir nesne oluşturmak yerine çökmeye direnebilirler. Ancak yaklaşık sekiz ila 10 güneş kütlesi arasında, yıldızlar için yeterince anlaşılmayan bir orta yol vardır. Bilim insanları, bu aralığa düşen bazı yıldızlar için elektron yakalayan süpernovaların oluşması gerektiğinden uzun süredir şüpheleniyorlardı.
Bu tür bir patlama sırasında, bir yıldızın çekirdeğindeki neon ve magnezyum çekirdekleri elektronları yakalar. Bu reaksiyonda, bir proton bir nötrona dönüşürken bir elektron kaybolur ve çekirdek başka bir elemente dönüşür. Bu elektron yakalama, yerçekimine karşı savaşında yıldız için kötü haber anlamına geliyor çünkü bu elektronlar, yıldız savaşının çökmesine yardımcı oluyor.
Kuantum fiziğine göre, elektronlar birbirine yakın paketlendiğinde daha hızlı hareket etmeye başlarlar. Bu hareketli elektronlar, yerçekiminin içe doğru çekilmesine karşı koyan bir basınç uygular. Ancak elektron sayısında bir yıldız çipi içindeki reaksiyonlar, bu desteği zayıflatır. Yıldız çekirdeği yol verirse *bum* bu elektron yakalayan bir süpernovayı başlatır.
Ancak böyle bir patlama gözlemlenmeden teorikte yerini aldı. Kaliforniya Üniversitesi’nden astrofizikçi Daichi Hiramatsu, Goleta, Kaliforniya’daki Las Cumbres Gözlemevi’nden astrofizikçi Daichi Hiramatsu, “Buradaki büyük soru, ‘Bu tür bir süpernova gerçekten var mı?’ idi. Kanıtlar kesin değildi.” diyor.
Böylece Hiramatsu ve meslektaşları, elektron yakalayan bir süpernovanın karşılaması gereken altı kriterden oluşan bir liste oluşturdu. Örneğin, patlamalar daha az enerjili olmalı ve daha tipik süpernovalardan daha farklı kimyasal element çeşitleri oluşturmalıdır. Supernova 2018zd tüm kutuları işaretledi.
Bir şans vuruşu, ekibin davayı perçinlemesine yardımcı oldu. Çoğu zaman, bilim adamları bir süpernova keşfettiklerinde, onu üreten yıldız hakkında çok az bilgiye sahip olurlar, patlamayı gördüklerinde yıldız çoktan parçalara ayrılmıştır. Ancak bu durumda yıldız, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu ve Spitzer Uzay Teleskobu tarafından çekilen önceki görüntülerde ortaya çıktı. Özellikleri, elektron yakalayan bir süpernova üretecek olan yıldız türü için beklenenlerle eşleşti.
Barselona’daki Universitat Politècnica de Catalunya’dan astrofizikçi Pilar Gil-Pons, “Hep birlikte, gerçekten çok umut verici” diyor. Araştırmacıların sonuçlarını okurken, “Özellikle atalarının belirlenmesi konusunda oldukça heyecanlandım” diyor.
Bu süpernovalardan daha fazlasını bulmak, onların atalarını ortaya çıkarmaya yardımcı olabilir, bu tuhaf kütle orta zemindeki uyumsuz yıldızlar. Ayrıca, bilim adamlarının patlayacak ve patlamayacak yıldızlar arasındaki ayrımı daha iyi çözmelerine yardımcı olabilir. Ve gözlemler, bu olağandışı süpernovaların ne sıklıkla meydana geldiğini ortaya çıkarabilir, süpernovaların kozmosu kimyasal elementlerle nasıl tohumladığını daha iyi anlamak için önemli bir bilgi.
Yazan: İlknur YEŞİLYURT
Kaynak**
Kaynak***